CA2768679A1 - Current conductor - Google Patents
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Abstract
Description
CONDUCTEUR DE COURANT
DOMAINE TECHNIQUE
La présente invention concerne un conducteur de courant de type barre, un jeu de différents conducteurs de courant et un agencement de conducteurs de courant. Elle porte aussi sur une armoire pour une installation d'alimentation et/ou de distribution électrique comprenant au moins un tel conducteur de courant.
ETAT DE LA TECHNIQUE
Lorsque le courant est important, la solution la plus répandue pour la conduite du courant consiste à utiliser des barres plates de cuivre, dont la section est déterminée en fonction du courant nominal ; ces barres peuvent être très lourdes et difficiles à manipuler. Une optimisation consiste à évider le centre de la barre ou de la juxtaposition de barres, pour former une barre de type tubulaire, ou un profilé en cuivre plié.
Par ailleurs, des supports sont adaptés aux sections des barres pour les maintenir en place dans le fond des armoires. Le document EP0681355 ainsi décrit un dispositif permettant de recevoir plusieurs conducteurs de courant sous forme de barres ou profilés allongés, permettant leur positionnement précis dans une direction verticale. Ce dispositif est adapté à différentes sections de conducteurs, représentant une gamme de calibres adaptés pour la conduite de courant en basse tension, jusque 1600 A. Cette solution présente l'avantage de faciliter les connexions électriques avec des dispositifs amont ou aval.
En particulier pour les calibres élevés, il apparaît que la quantité de cuivre nécessaire à ces configurations est importante, générant un poids conséquent des conducteurs de courant, et surtout un prix important. Il a certes été CURRENT DRIVER
TECHNICAL AREA
The present invention relates to a bar-type current conductor, a different conductors of current and an arrangement of conductors of current. It also relates to a cabinet for a power installation and / or electrical distribution comprising at least one such conductor current.
STATE OF THE ART
When electricity is important, the most common solution for conduct current consists in using flat copper bars, the section of which is determined according to the rated current; these bars can be very heavy and difficult to handle. An optimization consists in evicting the center of the bar or the juxtaposition of bars, to form a bar-type tubular, or folded copper section.
In addition, supports are adapted to the sections of the bars for keep in place in the bottom of the cabinets. EP0681355 as well discloses a device for receiving a plurality of current conductors in the form of bars or elongate profiles, allowing their positioning accurate in a vertical direction. This device is suitable for different sections of conductors, representing a range of calibers suitable for the low voltage current line, up to 1600 A. This solution the advantage of facilitating electrical connections with upstream devices or downstream.
Especially for high calibres, it appears that the amount of copper necessary to these configurations is important, generating a significant weight current conductors, and especially a significant price. It has certainly been
2 envisagé de remplacer le cuivre par de l'aluminium ; cependant, les limites électrotechniques de cette solution ne permettent pas l'obtenir des gammes aussi larges de jeux de barres et nécessitent de modifier les supports de maintien dans les armoires.
EXPOSE DE L'INVENTION
Ainsi, l'invention a pour objet de proposer une solution améliorée de conduite du courant, qui ne présente pas tout ou partie des inconvénients de l'état de la technique. Plus précisément, l'invention a pour objet de proposer une solution optimisée de conduite du courant, permettant un montage et une connexion électrique rapide, adaptée pour des courants à fort ampérage et/ou triphasés.
L'utilisation de ce type de profil permet, à section équivalente, une réduction des pertes par effet Joule.
A cet effet, l'invention concerne un conducteur électrique longitudinal de section inscrite dans un rectangle, ledit conducteur ayant une enveloppe parallépipédique rectangle ; le conducteur est de préférence en aluminium, notamment anodisé, et formé d'une seule pièce. Le conducteur comprend des évidements internes à son enveloppe qui s'étendent sur la longueur du conducteur, et dont l'enveloppe permet de définir une surface courbée s'étendant sur la longueur de conducteur ; l'intersection, orthogonalement à
la longueur, avec toute section du conducteur forme une ligne courbe qui relie deux coins adjacents du rectangle formant enveloppe de ladite section. Ainsi le conducteur comprend une première partie principale et une deuxième partie complémentaire, qui inclut les évidements et représente moins de 40 % de la matière conductrice du conducteur de courant, telles que l'enveloppe de la section de la première partie est formée par trois côtés du rectangle et la ligne courbe et l'enveloppe de la section de la deuxième partie est formée par le quatrième côté, de préférence un grand côté, du rectangle et ladite ligne. Les évidements ne sont donc pas répartis de façon symétrique au sein du conducteur. 2 considered replacing copper with aluminum; however, the limits electrotechnical solutions do not allow to obtain ranges wide range of busbars and require modification of keeping in the cabinets.
SUMMARY OF THE INVENTION
Thus, the object of the invention is to propose an improved solution for driving current, which does not present all or part of the disadvantages of the state of the technical. More precisely, the object of the invention is to propose a solution optimized current control, allowing mounting and connection fast electric, suitable for currents with high amperage and / or three-phase.
The use of this type of profile allows, in equivalent section, a reduction losses by Joule effect.
For this purpose, the invention relates to a longitudinal electrical conductor of section inscribed in a rectangle, said driver having an envelope parallelepiped rectangle; the conductor is preferably aluminum, especially anodized, and formed of a single piece. The driver includes internal recesses in its envelope which extend over the length of the conductor, and whose envelope defines a curved surface extending over the conductor length; the intersection, orthogonally to the length, with any section of the conductor forms a curved line that connects two adjacent corners of the envelope rectangle of said section. So the driver includes a first main part and a second part complementary, which includes the recesses and represents less than 40% of the conductive material of the current conductor, such as the envelope of the section of the first part is formed by three sides of the rectangle and the line curve and the envelope of the section of the second part is formed by the fourth side, preferably a long side, of the rectangle and said line. The recesses are therefore not symmetrically distributed within the driver.
3 Pour renforcer mécaniquement le conducteur, il est préféré que la deuxième partie soit fermée, entre les deux coins adjacents, par une bande sensiblement rectiligne qui peut être reliée depuis sa zone centrale à la partie principale du conducteur par des renforts. La surface externe du conducteur formée par la bande peut comprendre des ailettes pour son refroidissement et une surface plane servant d'appui pour le fraisage mécanique de la face opposée du conducteur.
Avantageusement, la surface séparant la première et la deuxième partie est concave ; de plus, il est préféré que le conducteur soit continu, c'est-à-dire que la section du conducteur soit constante, avec les lignes courbes d'intersection superposable quelle que soit la section de conducteur considérée.
De préférence, quelle que soit la section considérée, les deux faces opposées qui comprennent chacune un des coins adjacents du rectangle sont pourvues de dents aptes à un maintien dans un support isolant d'une armoire électrique.
Pour favoriser son refroidissement, le conducteur peut comprendre des ailettes sur sa surface externe.
Le conducteur électrique selon l'invention comprend, dans sa partie principale, des pistes de contact autour d'une rainure de liaison. Lorsque le conducteur est en aluminium, les pistes de contact peuvent être recouvertes de cuivre, auquel cas il est préféré que le conducteur comprenne des rainures disposées autour des pistes de contact pour permettre le positionnement de masques lors d'une opération de dépose de cuivre sur les pistes de contact.
L'invention concerne également un jeu de conducteurs comprenant au moins plusieurs conducteurs de section différente qui présentent tous une rainure de liaison identique. 3 To mechanically strengthen the driver, it is preferred that the second part is closed between the two adjacent corners by a substantially rectilinear that can be connected from its central zone to the main part of driver by reinforcements. The outer surface of the conductor formed by the tape may include fins for cooling and a surface plane serving as support for the mechanical milling of the opposite face of the driver.
Advantageously, the area separating the first and the second part is concave; in addition, it is preferred that the driver be continuous, that is to say than the conductor section is constant, with curved lines intersection stackable regardless of the section of conductor considered.
Preferably, whatever the section considered, the two opposite faces which each include one of the adjacent corners of the rectangle are provided of teeth adapted to hold in an insulating support of an electrical cabinet.
To promote cooling, the driver can understand fins on its outer surface.
The electrical conductor according to the invention comprises, in its part main, contact tracks around a connecting groove. When the driver is made of aluminum, the contact tracks can be covered with copper, in which case it is preferred that the driver comprises grooves arranged around the contact tracks to allow the positioning of masks during a copper removal operation on the contact tracks.
The invention also relates to a set of conductors comprising at least several conductors of different section which all have a groove of identical connection.
4 Sous un autre aspect, l'invention concerne un agencement d'au moins deux conducteurs reliés mécaniquement et électriquement par au moins un dispositif de liaison qui comprend des lumières aptes à coopérer avec la rainure des conducteurs pour des moyens de solidarisation de type vis ou goujon. Le dispositif de liaison comprenant lesdits moyens de solidarisation peut comprendre des pions de positionnement.
Enfin, l'invention est relative à une armoire électrique comprenant une pluralité
de conducteurs, avantageusement disposés en parallèle et de façon décalée en gradins, et un support isolant de maintien d'au moins un desdits conducteurs.
BREVE DESCRIPTION DES DESSINS
Ces objets, caractéristiques et avantages de la présente invention seront exposés en détail dans la description suivante d'un mode de réalisation particulier fait à titre non-limitatif en relation avec les figures jointes parmi lesquelles :
La figure 1 représente la section d'un conducteur de courant selon un mode de réalisation de l'invention.
La figure 2A représente la répartition du courant au sein de la section d'un conducteur de courant de section rectangulaire ; la figure 2B représente la section du conducteur de courant selon le mode de réalisation de l'invention dans laquelle une partie principale est mise en évidence.
Les figures 3A et 3B montrent la section de conducteurs de courant d'un jeu de conducteurs selon un mode de réalisation de l'invention, respectivement pour faible ampérage et très fort ampérage.
La figure 4A représente la liaison entre deux conducteurs de courant alignés selon un mode de réalisation de l'invention ; la figure 4B montre l'éclisse pour cette liaison. 4 In another aspect, the invention relates to an arrangement of at least two conductors mechanically and electrically connected by at least one connecting device which includes lights capable of cooperating with the groove of the conductors for fastening means of the screw type or stud. The connecting device comprising said securing means may include positioning pins.
Finally, the invention relates to an electrical cabinet comprising a plurality conductors, advantageously arranged in parallel and off-set stepped, and an insulating support for holding at least one of said conductors.
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS
These objects, features and advantages of the present invention will be described in detail in the following description of an embodiment particular non-limiting in connection with the accompanying figures among which:
FIG. 1 represents the section of a current conductor according to a mode of embodiment of the invention.
Figure 2A shows the current distribution within the section of a current conductor of rectangular section; Figure 2B shows the section of the current conductor according to the embodiment of the invention in which a main part is highlighted.
Figures 3A and 3B show the section of current conductors of a game conductors according to one embodiment of the invention, respectively for low amperage and very high amperage.
FIG. 4A shows the connection between two aligned current conductors according to one embodiment of the invention; Figure 4B shows the splint for this connection.
5 La figure 5A représente la liaison entre deux conducteurs de courant perpendiculaires selon un mode de réalisation de l'invention ; la figure 5B
montre les moyens adaptés.
Les figures 6A et 6B illustrent un mode de solidarisation alternatif des dispositifs de liaison.
DESCRIPTION DETAILLEE D'UN MODE DE REALISATION PREFERE
Sur les différentes figures, les mêmes références sont utilisées pour des éléments similaires pour une raison de simplicité et de clarté.
Les supports de jeux de barres commercialisés, et même les armoires électriques, ne sont pas adaptés pour le remplacement direct de jeux de barres en cuivre existants par des barres, par exemple en aluminium, qui nécessiterait des sections de conducteurs très augmentées. Le profil de conducteur selon l'invention, illustré notamment dans la figure 1, permet de répondre à ce besoin.
Le conducteur de courant 1 selon l'invention se présente sous la forme d'une barre, dont l'enveloppe parallélépipédique rectangle s'étend sur une longueur d'amenée très supérieure à sa section (voir figures 4A, 5A). Orthogonalement à sa longueur, le conducteur de courant 1 présente une section 10 dans laquelle on peut identifier (voir figure 2B) une partie principale 12 qui remplit la fonction principale de conduite du courant, complémentaire d'une deuxième partie 14 adjacente. Cette première partie principale 12 conductrice présente une coupe orthogonale délimitée par trois des côtés du rectangle d'enveloppe de la section 10 du conducteur 1 et par une ligne courbe 16 ; la ligne courbe Figure 5A shows the connection between two current conductors perpendiculars according to one embodiment of the invention; Figure 5B
shows the adapted means.
FIGS. 6A and 6B illustrate an alternative mode of connection of the binding devices.
DETAILED DESCRIPTION OF A PREFERRED EMBODIMENT
In the different figures, the same references are used for similar elements for the sake of simplicity and clarity.
Commercial bar stands and even cabinets electric, are not suitable for direct replacement of existing copper bars by bars, for example aluminum, which would require very extensive driver sections. The profile of conductor according to the invention, illustrated in particular in FIG.
meet this need.
The current conductor 1 according to the invention is in the form of a bar, whose rectangular parallelepipedic envelope extends over a length feed much greater than its section (see Figures 4A, 5A). orthogonally along its length, the current conductor 1 has a section 10 in which can be identified (see Figure 2B) a main part 12 which fills the main function of current control, complementary to a second part 14 adjacent. This first main part 12 conductor presents an orthogonal section delimited by three of the sides of the envelope rectangle section 10 of the conductor 1 and a curved line 16; the curved line
6 16, ou plus généralement la surface courbée générée par cette ligne 16 sur la longueur de conducteur 1, est définie par un ensemble d'évidements 18 longitudinaux, traversant l'enveloppe du conducteur 1 sur sa longueur.
Avantageusement, les deux arêtes du parallélépipède coupant la surface de séparation entre première et deuxième partie 12, 14 définissent une grande face dudit parallélépipède.
Ainsi, le conducteur 1 selon l'invention comprend une surface concave qui tronque le rectangle dans lequel est inscrite la section réelle 10 du conducteur 1. Elle s'étend entre deux coins adjacents de cette section rectangulaire 10, forme une courbe vers l'intérieur de sorte à présenter une épaisseur minimale en son centre, de l'ordre d'un tiers de la largeur de la section rectangulaire 10.
La surface de séparation présente de préférence une forme sensiblement régulière et symétrique entre ses deux extrémités, la ligne courbe 16 formant un arc de cercle ou une portion d'ellipse ; avantageusement, quelle que soit sa position le long du conducteur 1, la section 10 est identique et superposable.
De fait, les inventeurs ont constaté que le courant se déplaçant dans un conducteur 1 de forme rectangulaire n'utilise pas toute la section 10. Deux phénomènes sont en cause : l'effet de peau qui se traduit par un courant plus important en périphérie de la section 10 et l'interaction de proximité due aux effets tridimensionnels du courant triphasé circulant entre trois (ou quatre) barres 1 adjacentes, qui se traduit par la polarisation du courant d'un côté
du conducteur 1. La figure 2A illustre le résultat de ces phénomènes en montrant la répartition du courant dans la section d'un conducteur rectangulaire, cette densité de courant étant d'autant plus forte que la couleur est claire : il apparaît que le courant se répartit principalement sur la partie gauche de cette section rectangulaire. L'invention utilise cette caractéristique pour une conception de barre 1 dans laquelle la répartition de forme et de densité de matériau conducteur est semblable à la répartition du courant : voir figure 2B. 6 16, or more generally the curved surface generated by this line 16 on the conductor length 1, is defined by a set of recesses 18 longitudinal, passing through the envelope of the conductor 1 along its length.
Advantageously, the two edges of the parallelepiped cutting the surface of separation between first and second part 12, 14 define a large face of said parallelepiped.
Thus, the conductor 1 according to the invention comprises a concave surface which truncates the rectangle in which is inscribed the real section 10 of driver 1. It extends between two adjacent corners of this rectangular section 10, curves inward to have a minimum thickness at its center, about one-third the width of the rectangular section 10.
The separation surface preferably has a shape substantially regular and symmetrical between its two ends, the curved line 16 forming an arc of a circle or a portion of an ellipse; advantageously, whatever her position along the conductor 1, section 10 is identical and stackable.
In fact, the inventors have found that the current moving in a Rectangular conductor 1 does not use the entire section 10. Two phenomena are involved: the skin effect that results in a current more important in the periphery of section 10 and the proximity interaction due to three-dimensional effects of three-phase current flowing between three (or four) adjacent bars 1, which results in the polarization of the current on one side of 1. Figure 2A illustrates the result of these phenomena by showing the current distribution in the section of a rectangular conductor, this the current density is all the stronger as the color is clear:
appears that the current is distributed mainly on the left side of this rectangular section. The invention uses this characteristic for a bar design 1 in which the distribution of shape and density of conductive material is similar to the current distribution: see figure 2B.
7 La section 10 du conducteur 1 comprend de plus au moins deux pistes de contact 20 (voire quatre, en fonction du calibre), qui servent de surface de contact autour d'une rainure de liaison 22, disposées sur la surface plane de la partie principale 12 du conducteur 1, opposée à sa surface courbée 16. Cette rainure de liaison 22 présente une section en forme de T, qui sert au logement d'une vis, ou autre moyen de solidarisation, lors d'une liaison électrique, comme cela sera détaillé par la suite. Deux petites rainures 24 inclinées à
environ 45 et de largeur de 2 mm sont réparties de part et d'autre des pistes de contact 20. Elles ont pour fonction de permettre l'insertion de masques sous forme de tôles mécaniques, qui sont utilisés lors d'une éventuelle opération de dépose de cuivre sur les pistes de contact 20 pour protéger le reste du profil, tout en jouant le rôle de chicanes arrêtant les particules de cuivre.
La section 10 du conducteur 1 comprend de plus des dents 26, de largeur comprise entre 5 et 10 mm, réalisées en creux au niveau des deux surfaces opposées parallèles de la première partie 12, correspondant à la largeur de la section 10 et comprenant chacune un des coins adjacents. Ces dents 26 ont pour fonction de faciliter la fixation et le maintien du conducteur 1 dans une armoire électrique : elles sont prévues pour coopérer avec des créneaux correspondants d'un support isolant 100 destiné à recevoir le conducteur 1. La forme et la taille des dents 26 correspondent de préférence aux dimensions des supports isolants 100 traditionnellement utilisés au sein de l'armoire électrique pour pouvoir monter les conducteurs électriques 1 selon l'invention en lieu et place des conducteurs cuivre actuels.
La deuxième partie 14 de la section du conducteur 1 peut de préférence, et notamment pour les calibres élevés, comprendre une fine bande 30 sensiblement rectiligne, qui ferme le rectangle dans lequel s'inscrit la section 10 du conducteur 1 : elle représente ainsi une surface opposée à la surface de la partie principale 12 portant la rainure 22. La bande 30 est reliée dans sa partie centrale à la ligne courbe 16 de cette partie principale 12 par des 7 The section 10 of the driver 1 further comprises at least two tracks of 20 (or four, depending on the gauge), which serve as the surface of contact around a connecting groove 22, arranged on the flat surface of the main part 12 of the conductor 1, opposite its curved surface 16. This connecting groove 22 has a T-shaped section, which serves for housing of a screw, or other securing means, during an electrical connection, as will be detailed later. Two small grooves 24 inclined to about 45 and width of 2 mm are distributed on both sides of the tracks 20. Their function is to allow the insertion of masks in the form of mechanical sheets, which are used during a possible copper removal operation on the contact tracks 20 to protect the remains of the profile, while playing the role of baffles stopping the particles of copper.
The section 10 of the conductor 1 further comprises teeth 26, of width between 5 and 10 mm, hollowed out at both surfaces opposite sides of the first part 12, corresponding to the width of the section 10 and each comprising one of the adjacent corners. These teeth 26 have function to facilitate the attachment and maintenance of the driver 1 in a electrical cabinet: they are intended to cooperate with slots corresponding to an insulating support 100 intended to receive the conductor 1. The shape and size of the teeth 26 correspond preferably to the dimensions insulating supports 100 traditionally used in the cabinet electrical to be able to mount the electrical conductors 1 according to the invention instead of current copper conductors.
The second portion 14 of the driver's section 1 may preferably, and especially for high calibres, to include a thin band 30 substantially rectilinear, which closes the rectangle in which the section 10 of the driver 1: it thus represents a surface opposite to the surface of the main part 12 bearing the groove 22. The strip 30 is connected in its central part at the curved line 16 of this main part 12 by
8 renforts 32 sous forme de fines bandes courbées de faible épaisseur. Entre ces éléments 30, 32, la section de la deuxième partie 14 du conducteur 1 est majoritairement ouverte, échancrée, de sorte à comporter peu de matière ; elle correspond de fait aux évidements 18 traversant longitudinalement le conducteur 1. Ce type de profil creux et fermé propose un moment d'inertie optimum pour ces contraintes ; les éléments refermant la deuxième partie 14 apportent également la rigidité nécessaire à la tenue des contraintes mécaniques lors d'un court circuit.
La surface externe formée par la fine bande 30 du conducteur 1 comprend des ailettes 34, qui ont pour fonction d'augmenter la surface d'échange thermique du conducteur 1 et d'améliorer son refroidissement ; alternativement (figure 3A), les ailettes peuvent être localisées directement sur la ligne courbe 16;
des ailettes peuvent également être mises en place sur la surface opposée à
la bande 30, sur la première partie 12. Avantageusement, une surface plane 36 externe, dans une zone centrale de la bande étroite 30 du conducteur 1, sert d'appui pour permettre la pose et le calage du conducteur 1 lors d'opérations mécaniques comme un fraisage, un usinage, de la face plane opposée de la partie principale 12, dont des exemples seront décrits par la suite ; les renforts 32 remplissent une fonction complémentaire de résistance mécanique de l'ensemble du conducteur lors de ces opérations mécaniques.
Enfin, la section 10 du conducteur comprend des petites rainures 38 qui servent d'identification visuelle. De fait, il est avantageux que, quel que soit le calibre du conducteur 1, la surface extérieure des conducteurs soit identique pour une hauteur donnée (la taille des évidements 18 étant alors différente).
Les rainures 38 permettent alors aisément de reconnaître le calibre de conducteur 1 sans autres moyen de tri : pour cela, chaque type de conducteurs comprend un nombre différent de rainures. En complément, le conducteur 1 peut comprendre un marquage, répété plusieurs fois sur la longueur du conducteur 1 selon un pas choisi pour rester visible même sur la plus petite longueur du conducteur 1 découpé, notamment sur la surface de la 8 reinforcements 32 in the form of thin curved strips of small thickness. Enter these elements 30, 32, the section of the second part 14 of the conductor 1 is mostly open, indented, so that there is little material; she corresponds to the recesses 18 crossing longitudinally the 1. This type of hollow and closed profile offers a moment of inertia optimum for these constraints; the elements closing the second part 14 also provide the rigidity necessary to hold the constraints during a short circuit.
The outer surface formed by the thin strip 30 of the conductor 1 comprises fins 34, whose function is to increase the heat exchange surface driver 1 and improve its cooling; alternatively (figure 3A), the fins can be located directly on the curved line 16;
fins can also be placed on the surface opposite to the band 30, on the first part 12. Advantageously, a flat surface 36, in a central zone of the narrow band 30 of the conductor 1, serves as support to allow the installation and setting of the driver 1 during mechanical operations such as milling, machining, flat face opposite of main part 12, examples of which will be described by the after ; the reinforcements 32 fulfill a complementary function of resistance mechanics of the entire driver during these mechanical operations.
Finally, the section 10 of the driver includes small grooves 38 which serve as visual identification. In fact, it is advantageous that, whatever be the driver's caliber 1, the outer surface of the conductors is identical for a given height (the size of the recesses 18 then being different).
The grooves 38 then make it easy to recognize the caliber of driver 1 without other means of sorting: for this, each type of conductors comprises a different number of grooves. In addition, the driver 1 may include a marking, repeated several times on the length of the conductor 1 in a step chosen to remain visible even on the smaller length of the conductor 1 cut, especially on the surface of the
9 première partie ; ce marquage permet d'indiquer le calibre du profil et/ou toute autre indication utile.
Selon le mode de réalisation de l'invention, la section 10 du conducteur 1 peut être incluse dans un rectangle de hauteur comprise entre 60 mm et 200 mm et largeur de 20 à 30 mm pour permettre la conduite d'un courant de 630 à
4000 A. Un tel conducteur 1, grâce au profil défini selon l'invention, est suffisamment performant pour être tout ou partie en aluminium, ce qui présente l'avantage d'un poids léger, favorable à sa manipulation, à
l'ergonomie de montage, et d'un coût réduit. En variante, le conducteur peut comprendre une partie de cuivre, voire être entièrement en cuivre.
Dans le cas du choix de l'aluminium, un traitement de surface par anodisation, par exemple d'épaisseur de 15 m, est avantageusement effectuée afin d'obtenir une couche de protection contre la corrosion et de favoriser l'émissivité thermique. De plus, les pistes de contact 20 sont recouvertes d'une couche de cuivre de faible épaisseur, par exemple comprise entre 40 et 120 m, déposée par projection thermique après suppression par fraisage de leur éventuelle anodisation. C'est pour la réalisation de ces opérations que les petites rainures 24 et la surface plane 36 sont utilisées, comme mentionné
précédemment.
Naturellement, l'invention ne se limite pas à la forme représentée et le conducteur peut présenter d'autres sections que celles décrites précédemment, avec toutefois une partie conductrice principale 12, réunissant la majeure partie, de 50 à 80 %, de la matière conductrice de la section 10 du conducteur 1, et présentant au moins une surface courbée, avantageusement concave. Notamment, la forme et la taille des évidements 18, le nombre et la présence des ailettes 34, renforts 32,... peuvent varier : voir figures 3.
L'invention porte ainsi également sur un jeu de conducteurs afin de couvrir des distributions de courant sur une large fourchette de courant, de 630 à 4000 A.
Pour les valeurs extrêmes de ces courants, le jeu de conducteurs peut comprendre des éléments qui n'ont pas la forme décrite en relation avec le mode de réalisation de l'invention, ledit mode de réalisation étant utilisé
sous certaines dimensions couvrant une partie de la gamme. Ainsi, le jeu de 5 conducteurs peut comprendre un conducteur de section simplifiée, comme représenté sur la figure 3A, pour les plus faibles courants, et un conducteur de grande taille et grande section, comme représenté sur la figure 3B, pour les plus forts courants. Toutefois, tous les conducteurs 1 du jeu comprennent une rainure de liaison 22 et des pistes de contact 20 de mêmes dimensions, pour 9 first part ; this marking makes it possible to indicate the caliber of the profile and / or all other useful indication.
According to the embodiment of the invention, the section 10 of the driver 1 can be included in a rectangle of height between 60 mm and 200 mm and width of 20 to 30 mm to allow the conduct of a current of 630 to 4000 A. Such a conductor 1, thanks to the profile defined according to the invention, is sufficiently powerful to be all or part of aluminum, which has the advantage of a light weight, favorable to its handling, to ergonomics of assembly, and a reduced cost. Alternatively, the driver can include some copper, or even be entirely copper.
In the case of the choice of aluminum, a surface treatment by anodization, for example with a thickness of 15 m, is advantageously carried out in order to to obtain a protective layer against corrosion and to favor the thermal emissivity. In addition, the contact tracks 20 are covered a copper layer of small thickness, for example between 40 and 120 m, deposited by thermal spraying after removal by milling their possible anodization. It is for the realization of these operations that the small grooves 24 and the flat surface 36 are used, as mentioned previously.
Naturally, the invention is not limited to the shape shown and the driver may have other sections than those described previously, with however a main conducting part 12, uniting most of it, from 50 to 80%, of the conductive material of section 10 of 1, and having at least one curved surface, advantageously concave. In particular, the shape and size of the recesses 18, the number and the presence of fins 34, reinforcements 32, ... may vary: see FIGS.
The invention thus also relates to a set of drivers to cover of the current distributions over a wide range of current, from 630 to 4000 A.
For the extreme values of these currents, the conductor set can understand elements that do not have the form described in relation to the embodiment of the invention, said embodiment being used under some dimensions covering part of the range. So the game of 5 drivers may include a simplified section driver, such as shown in Figure 3A, for the weakest currents, and a driver of large size and large section, as shown in Figure 3B, for stronger currents. However, all drivers 1 of the game include a connecting groove 22 and contact tracks 20 of the same dimensions, for
10 permettre une liaison standardisée. D'autre part, selon une réalisation avantageuse, ils comprennent tous les petites rainures 24, les ailettes 34 sur la face opposée, et les dents de liaison 26 pour leur montage dans une armoire électrique.
Le conducteur décrit précédemment est ainsi adapté pour une utilisation dans une armoire électrique pour une distribution de courant, telle que celle décrite dans le document EP 0681355 présenté précédemment. Une telle armoire peut ainsi comprendre plusieurs conducteurs, se présentant sous la forme d'une barre allongée, positionnés dans une direction horizontale ou verticale.
En remarque, dans la direction horizontale, le conducteur peut être utilisé
selon deux sens différents, consistant à positionner la rainure de liaison 22 vers le haut ou vers le bas.
Dans leur positionnement dans une armoire électrique, les dents 26 du conducteur 1 coopèrent avec des créneaux isolants 102 d'un support isolant adapté 100, prévu pour accueillir différents formats de conducteurs 1, à
l'aide de l'ajout éventuel de cales. Cette armoire comprend alors plusieurs conducteurs 1 disposés en parallèle, dans une direction horizontale ou verticale, de manière avantageusement décalée pour former une structure en gradins. Avantageusement, le conducteur 1 selon le mode de réalisation de l'invention reste compatible avec un montage dans une armoire standard pouvant aussi recevoir des barres plates en cuivre de largeur 5 ou 10 mm. 10 allow a standardized link. On the other hand, according to one embodiment advantageously, they include all the small grooves 24, the fins 34 on the opposite face, and the connecting teeth 26 for mounting in a electrical cabinet.
The driver described above is thus adapted for use in an electrical cabinet for a current distribution, such as the one described in the document EP 0681355 presented previously. Such a cabinet can thus include several drivers, in the form of an elongated bar, positioned in a horizontal or vertical direction.
As a remark, in the horizontal direction, the driver can be used in two different directions, consisting of positioning the connecting groove 22 upwards or downwards.
In their positioning in an electrical cabinet, the teeth 26 of the conductor 1 cooperate with insulating slots 102 of an insulating support adapted 100, intended to accommodate different formats of conductors 1, to ugly the possible addition of shims. This cabinet then includes several conductors 1 arranged in parallel, in a horizontal direction or vertically, advantageously offset to form a structure entertained. Advantageously, the conductor 1 according to the embodiment of the invention remains compatible with mounting in a standard cabinet It can also accommodate flat copper bars 5 or 10 mm wide.
11 D'autre part, le conducteur selon le mode de réalisation peut être facilement relié à un autre conducteur. Les figures 4A et 4B illustrent à cet effet la liaison de deux conducteurs 1, 1' alignés, par l'intermédiaire d'un dispositif de liaison mécanique et électrique 200, ici une éclisse dimensionnée pour répondre aux contraintes diélectriques, mécaniques et thermiques imposées aux conducteurs 1 dans une armoire électrique.
Deux conducteurs 1, 1' horizontaux et alignés, tels que décrits ci-dessus, sont reliés entre eux bout à bout par des éclisses 200, qui présentent une dimension adaptée pour un conducteur 1 donné ; pour un jeu de conducteurs, un jeu d'éclisses correspondantes sera aussi prévu. Pour favoriser le positionnement précis d'une éclisse 200 et obtenir un contact électrique optimal, chaque éclisse 200 comprend des pions de positionnement 202, dans leur partie centrale, qui permettent une répartition équivalente des surfaces de contact de l'éclisse 200 avec chaque conducteur 1, 1', plus précisément avec leurs pistes de contact 20. D'autre part, la fixation d'une éclisse 200 sur chaque conducteur 1, 1' est obtenue par deux fois deux vis 204 dont la tête est positionnée de manière imperdable au sein de la rainure 22 d'un conducteur 1, et permet son déplacement en translation jusqu'au bon positionnement final.
Chaque vis 204 traverse une lumière 206 de l'éclisse 200 de sorte qu'un écrou peut coopérer avec la partie de tige filetée dépassant à l'extérieur pour procéder à la fixation de l'éclisse 200 sur le conducteur 1. Ces vis 204 assurent ainsi une fixation mécanique et en même temps une liaison électrique entre un conducteur 1 et une éclisse 200. Chaque éclisse 200 comprend de plus des pions de positionnement 208 sur ses extrémités, qui apportent une assistance au montage en facilitant le positionnement superposé de la lumière 206 et de la rainure de liaison 22.
De manière similaire, les figures 5A et 5B représentent une liaison de deux conducteurs 1, 1' disposés dans une direction perpendiculaire. Ce 11 On the other hand, the driver according to the embodiment can be easily connected to another driver. Figures 4A and 4B illustrate for this purpose the bond two conductors 1, 1 'aligned, via a device of bond mechanical and electrical 200, here a splint sized to meet the dielectric, mechanical and thermal stresses imposed on conductors 1 in an electrical cabinet.
Two horizontal, aligned conductors 1, 1 ', as described above, are connected together end to end by splints 200, which have a dimension adapted for a given conductor 1; for a driver game, a matching set of splints will also be provided. To promote the precise positioning of a splint 200 and obtain an electrical contact optimal, each splint 200 comprises positioning pins 202, in their central part, which allow an equivalent distribution of the surfaces of contact of the splint 200 with each conductor 1, 1 ', more precisely with their contact tracks 20. On the other hand, the fixing of a splint 200 on each conductor 1, 1 'is obtained by twice two screws 204 whose head is positioned captively within the groove 22 of a conductor 1, and allows its displacement in translation until the final good positioning.
Each screw 204 passes through a light 206 of the splice 200 so that a nut can cooperate with the threaded rod portion protruding outside for proceed to the fixing of the splint 200 on the conductor 1. These screws 204 thus ensure a mechanical fixation and at the same time a connection between a conductor 1 and a splint 200. Each splint 200 further comprises positioning pins 208 on its ends, which provide editing assistance by facilitating positioning superimposed on the light 206 and the connecting groove 22.
Similarly, FIGS. 5A and 5B show a connection of two conductors 1, 1 'arranged in a perpendicular direction. This
12 raccordement est réalisé à l'aide d'un autre dispositif de liaison 210 comprenant d'une part au moins une lumière horizontale 212 pour la fixation du conducteur horizontal 1 et d'autre part au moins une lumière verticale 214 pour la fixation du conducteur vertical 1'. Chaque conducteur 1, 1' est relié
à la liaison 210 par deux vis 204 comme explicité précédemment.
En remarque, le dispositif de liaison 210 représentée sur la figure 5B
comprend deux lumières horizontales 212 car la rainure de liaison 22 du conducteur 1 pourrait se trouver en haut ou en bas ; dans l'exemple représenté, elle se trouve en bas et la lumière horizontale 212 inférieure est utilisée pour la liaison. De même, elle comprend deux lumières verticales 214 pour s'adapter aux deux orientations possibles du conducteur vertical 1'.
En remarque, les figures 4A et 5A illustrent une partie d'une armoire électrique, montrant plusieurs conducteurs 1 parallèles, reliés avec plusieurs conducteurs 1' par des éclisses 200, 210 telles que décrites ci-dessus, dont une seule est visible sur les figures. D'autre part, les surfaces supérieures et inférieures de tous ces conducteurs 1, 1' sont maintenues par des supports isolants 100 comprenant des dents 102 de forme correspondant aux dents 26 des conducteurs, comme mentionné précédemment.
Les deux dispositifs de raccordement 200, 210 explicités précédemment sont de préférence en cuivre et présentent une surface de contact suffisante avec les conducteurs 1, 1' pour assurer le passage du courant.
Dans une alternative, et notamment pour les calibres plus élevés, de type 1600, 2500, 3200, et 4000 A, les connections entre les barres 1 (verticales ou horizontales) et les dispositifs de liaison 200, 210 (pièces en cuivre) sont réalisées à l'aide d'une plaquette en acier 220 sur laquelle sont fixés 2 goujons 222 de longueur appropriée. Ces plaquettes 220 sont glissées dans les 12 connection is made using another connection device 210 comprising firstly at least one horizontal light 212 for fixing horizontal conductor 1 and secondly at least one vertical light 214 for fixing the vertical conductor 1 '. Each driver 1, 1 'is connected to the link 210 by two screws 204 as explained above.
Note, the connecting device 210 shown in Figure 5B
comprises two horizontal lights 212 because the connecting groove 22 of the driver 1 could be up or down; in the example represented, it is at the bottom and the horizontal light 212 lower is used for the link. Similarly, it includes two vertical lights 214 to adapt to the two possible orientations of the vertical conductor 1 '.
Note that Figures 4A and 5A illustrate part of a cabinet electric, showing several parallel conductors 1, connected with several conductors 1 'by splints 200, 210 as described above, of which only one is visible in the figures. On the other hand, the upper surfaces and of all these conductors 1, 1 'are held by supports insulators 100 comprising teeth 102 of shape corresponding to the teeth 26 drivers, as mentioned previously.
The two connection devices 200, 210 previously explained are preferably copper and have a sufficient contact area with the conductors 1, 1 'to ensure the passage of the current.
In an alternative, and especially for the higher calibres, of the type 1600, 2500, 3200, and 4000 A, the connections between the bars 1 (vertical or horizontally) and the connecting devices 200, 210 (copper parts) are made using a steel plate 220 on which are fixed 2 studs 222 of appropriate length. These pads 220 are slipped into the
13 rainures 22 des profils 1 ; dans les conducteurs horizontaux, la plaquette 220 peut coulisser dans toute la longueur du profil, mais pour les conducteurs verticaux, il est avantageux que la plaquette 220 se glisse en bout de profil et se cale à l'aide des butées 224 afin de se maintenir en haut du profil vertical, là où se fait la connexion de la liaison.
Les goujons 222 dépassent du profil 1 et passent à travers les pièces de liaison 200, 210: le serrage se fait au moyen d'un écrou, vissé sur le goujon 222. De ce fait, la plaque 220, faisant office de tête de vis, offre une meilleure prise dans la rainure 22. Sa surface de contact est bien supérieure à une tête de vis type marteau , avec une très grande rigidité lors de la mise sous efforts électrodynamiques, et la performance électromécanique de la liaison en est accrue ; de plus, le travail du monteur est facilité par le fait que les goujons 222 sortent de la rainure 22, en face avant et font office de préhenseur en aidant l'ajustement de la position de la plaquette 220 avant l'assemblage.
La conception du conducteur 1 selon l'invention permet ainsi une solution optimisée de conduite du courant, permettant un montage et une connexion électrique rapides, adaptée pour des courants à fort ampérage et/ou triphasés.
L'utilisation de ce type de profil permet, à section équivalente, une réduction des pertes par effet Joule ; cette caractéristique permet par exemple d'utiliser de l'aluminium à la place du cuivre tout en conservant une section d'enveloppe similaire. Cette invention permet de concevoir un système de répartition à
partir de ces conducteurs. Le système comprend alors des conducteurs horizontaux et verticaux et des pièces de raccordement. La performance revendiquée tient à la combinaison de ces différents éléments formant ainsi le système. 13 grooves 22 of the profiles 1; in horizontal conductors, wafer 220 can slide in the entire length of the profile, but for drivers vertical, it is advantageous for the wafer 220 to slip at the end of its profile and stalls with stops 224 to stay at the top of the profile vertical, where the connection is made.
The studs 222 protrude from the profile 1 and pass through the pieces of link 200, 210: the tightening is done by means of a nut, screwed on the stud 222. As a result, the plate 220, acting as a screw head, offers a best taken in the groove 22. Its contact surface is much greater than a head screw hammer type, with a very high rigidity when putting under electrodynamic forces, and the electromechanical performance of the connection in is increased; moreover, the work of the editor is facilitated by the fact that studs 222 leave the groove 22, on the front face and act as a gripper in assisting the adjustment of the position of the wafer 220 prior to assembly.
The design of the conductor 1 according to the invention thus allows a solution optimized current control, allowing mounting and connection fast electric, suitable for currents with high amperage and / or three-phase.
The use of this type of profile allows, in equivalent section, a reduction Joule losses; this feature allows for example to use aluminum instead of copper while maintaining an envelope section similar. This invention makes it possible to design a distribution system from these drivers. The system then includes drivers horizontal and vertical and connecting parts. The performance claimed is the combination of these different elements thus forming the system.
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EEER | Examination request |
Effective date: 20161123 |